ลำดับตอนที่ #409
คืนค่าการตั้งค่าทั้งหมด
คุณแน่ใจว่าต้องการคืนค่าการตั้งค่าทั้งหมด ?
ลำดับตอนที่ #409 : ทฤษฎีกลศาสตร์ควอนตัมกับความจริง ตอนที่ 2
ไม่เพียุเท่านั้นที่มี “ปัหา” ลัษะนี้ แม้แู่เปอร์ปรา์เ่น Einstein และ Schroedinger เอ็ไม่ยอมรับในวามหมายเิปรัาอทฤษีวอนัมเ่นัน น Einstein เอถึับปรารภว่า นี่ือศาสร์แบบปีศา สมบัิประเ็นแรอระบบวอนัมที่ทำให้ทุนประหลาใือ ทวิภาพอแส ที่แสว่าแสเป็นอนุภา็ไ้หรือลื่น็ไ้ ในอี Isaac Newton เยิว่า แสเป็นอนุภา แ่เมื่อมีผู้แย้ว่า ถ้าเป็นอนุภาริ เวลาแสปะทะแสรๆ อนุภา็ะ้อลอที่พื้น แ่ไม่มีใรเยประสบเหุาร์เ่นนั้น Newton ึไ้อธิบายเสริมว่า อนุภาที่ว่านี้มีนาเล็มา เหุาร์ารนันึไม่ปรา อี 150 ปี่อมา Thomas Young ไ้สาธิารทลอที่แสให้เห็นว่า เวลาให้แสพุ่ผ่านรูนาเล็ 2 รู แล้วเอาามารับแสนั้น ภาพที่เห็นบนาะปราเป็นริ้วๆ ึ่มีทั้ริ้วมื และริ้วสว่าเรียสลับัน นี่ือปราาร์ารแทรสอ (interference) ึ่สามารถอธิบายไ้ ถ้าแสมีสมบัิอลื่น เพราะลื่นสามารถเสริมัน (สว่า) และหัล้าัน (มื) ไ้ ันั้น เมื่อ Einstein พบว่า แสสามารถแสสมบัิอนุภาไ้ ในปราาร์ photoelectric เหมือนัที่ Newton ิ และในปี 1923 Arthur Compton ไ้ทลอยิอิเล็รอน้วยารายรัสีเอ็์ไประทบ เา็ไ้พบว่า รัสีเอ็์ที่ระเิออมามีวามยาวลื่นมาึ้น ในารอธิบายปราาร์ Compton ที่เห็นนี้ Compton ไ้สมมิว่ารัสีเอ็์ประพฤิัวเสมือนเป็นอนุภา หลัาน่าๆ เหล่านี้ทำให้แววฟิสิส์ยอมรับารมีสมบัิลื่น และสมบัิอนุภาอแสั้แ่นั้นเป็น้นมา ลุถึปี 1924 Louis de Broglie ไ้ใ้หลัวามสมมารอธรรมาิในารแถลทฤษีว่า ถ้าแสสามารถแสสมบัิอนุภา และสมบัิลื่นไ้ สสาร่าๆ ็้อแสสมบัิลื่น และสมบัิอนุภาไ้เ่นัน ในวิทยานิพนธ์ปริาเออ de Broglie เาึนำเสนอาราาร์นี้ ึ่ไ้รับารยืนยันว่า ริ โย C.J. Davisson และ G.P.Thomson นั่นือ อิเล็รอนที่ใรๆ ็ิว่า เป็นอนุภา สามารถแสสมบัิอลื่นไ้ เ่น เลี้ยวเบนไ้ และแทรสอไ้ นถึปัุบันนี้ นัฟิสิส์ไ้พบแล้วว่า ไม่เพียแ่อิเล็รอนเท่านั้น อนุภาอื่นๆ เ่น โปรอน นิวรอน ฯลฯ และโมเลุลนาให่ เ่น buckyball ที่ประอบ้วยอะอมาร์บอน 60 อะอม็แสสมบัิารแทรสอไ้เ่นัน ระนั้นนัฟิสิส์็ยัไม่สามารถทลอให้เห็นไ้ว่า รถยนร์สามารถแสปราาร์เลี้ยวเบนไ้ ทั้นี้เพราะรถยนร์ที่มีวามเร็วประมา 100 ิโลเมร/ั่วโม ะมีวามยาวลื่นประมา 10-38 เมร ทำให้รูที่้อใ้ในารสาธิปราาร์เลี้ยวเบน้อมีนาให่ประมา 10-38 เมร้วย รูที่้อารึมีนาเล็ว่า quark ึ่เป็นอนุภามูลานประมาล้าน ล้าน ล้านเท่า ันั้น ารสาธิเรื่อารเลี้ยวเบนอรถยนร์ึไม่สามารถแสไ้ ในปี 1925 เมื่อ W. Heisenberg และ E. Schroedinger สร้าวิาลศาสร์วอนัมึ้นมา เพื่อใ้อธิบายสมบัิทุประารอระบบวอนัมที่มีนาเล็ระับอะอม และโมเลุล เทนิำนวอทฤษีนี้ไ้นำมาึ่วามุนและวามสสัยมาว่าวามริในธรรมาิเป็นเ่นไร เพราะทฤษีไ้แสเ่นว่า อนุภาสามารถอยู่ไ้ที่ทุำแหน่ในบริเวรอบอะอมในเวลาเียวัน อนุภามี spin ทิศี้ึ้น และทิศี้ล็ไ้ในเวลาเียวัน แมวสามารถมีีวิและไร้ีวิไ้ในเวลาเียวัน และอนุภาที่มีอันรริยา่อัน 2 อนุภา เมื่อถูแยาันไปอยู่ที่นละอบเอภพ สามารถมีโยใยถึันไ้ในทันทีทันใ้วยวามเร็วยิ่ว่าวามเร็วแส หลัาร้อนทับ (superposition principle) และวามพัวพัน (entanglement) นี้ไ้ทำให้ทุนที่เรียนลศาสร์วอนัมุน และลับสนมาว่าแมวที่เป็น 50% และาย 50% นั้น มีลัษะเป็นอย่าไร หรือในรีวามพัวพัน ถ้า photon 2 อนุภาอยู่ใล้ัน ือมีอันรริยา่อัน โยมีสถานะวอนัมที่ไม่ปราัว่าอนุภาใอยู่ในสถานะใ ือ สถานะยัเบลอๆ รั้น photon ถูแยให้อยู่ไลาัน ารวั (ารสัเ) สมบัิอ photon ัวหนึ่ะทำให้ไ้้อมูลสถานะวอนัมอ photon อีัวหนึ่ทันที เสมือนับว่า ารวัสมบัิออนุภาแระบัับอนุภาัวที่สอให้แส้อมูลสถานะวอนัมที่ล้ออับอนุภาัวแรอย่าทันทีทันวัน นี่ือัวอย่าวามพัวพันในโลวอนัมที่ไม่น่าะสร้าวามัวลในีวิริอนทั่วไป เพราะถ้าเหุาร์นี้เิในน วามโลาหลอลหม่านะเิามมาทันที เพราะถ้าิว่า สิ่มีีวิทุนิประอบ้วยอนุภา (โปรอน อิเล็รอน ฯลฯ) ึ่มีสมบัิวามพัวพัน ันั้นสิ่มีีวิ็วรแสสมบัิพัวพัน้วย ัในรี นาย . ับนา . ึ่พบันที่สถานที่หนึ่โยบัเอิและไ้สนทนา (มีอันรริยา) ันรู่หนึ่ โยทั้สอมิไ้เอ่ยถึู่รออน (ือ นา . และนาย .) เลยแม้แ่ำเียว เมื่อลับถึบ้านอทั้สอน นาย . ำนา . ไม่ไ้เลย แ่ลับรู้สึว่ารู้ัับนาย . เป็นอย่าี ทั้ๆ ที่ไม่เยเห็นหน้า่าาัน ึ่นัฟิสิส์็ะอธิบายเหุาร์นี้ว่า อันรริยาระหว่า . ับ . ไ้ทำลายวามพัวพันระหว่านาย . ับนา . และสร้าวามพัวพันระหว่านาย . ับนาย . |
|||||
ในปี 1996 David Wineland แห่ National Institute of Standards and Technology (NIST) ที่เมือ Boulder ในรั Colorado ไ้ทำารทลอโยใ้อะอมัวเียว (นัวิทยาศาสร์ยัใ้แมวไม่ไ้) ึ่แสให้โลเห็นเป็นรั้แรว่า หลัาร้อนทับ [แมว(เป็น+าย)] ในรีอะอมเียวเิึ้นริ และผลานนี้ทำให้ Wineland ไ้รับราวัลโนเบลสาาฟิสิส์ประำปี 2012 ร่วมับ Serge Haroche แห่ College de France และ Ecole Normale Superieure เพราะผลานที่นทั้สอทำไ้เปิโลวอนัมที่ะนำไปสู่ารสร้า quantum computer, รหัส quantum, และ quantum teleportation ในอนา เทนิอนทั้สอยัยืนยันอีว่า ปราาร์ entanglement มีริ และลศาสร์วอนัมสามารถใ้ไ้ับอนุภาเี่ยว โยไม่ำเป็น้อใ้ับระบบที่มีหลายอนุภาเท่านั้น ึ่เป็นเรื่อที่้อใ้สถิิ ในารทลออ Wineland เาใ้ไอออนออะอม beryllium หนึ่อะอม โยทำให้อะอมสูเสียอิเล็รอนไป 1 ัว แล้วัไอออนนี้ให้อยู่ในสนามแม่เหล็ไฟฟ้า านั้น็ทำให้ไอออนมีอุหภูมิ่ำล นใล้ถึศูนย์อศาสัมบูร์ ึ่ไอออนะมีวามเร็วน้อยมานเือบหยุนิ่ ึทำให้สามารถวบุมไ้่าย านั้น็ายแสเลเอร์ 2 แสที่มีวามถี่แ่าันเล็น้อยเ้าไประทบไอออน โยารวบุม่วเวลาายแสให้เหมาะสม ไอออนที่มีสปินึ้นับสปินล็ะถูระุ้นให้มีพลัาน 2 ระับ และอยู่้วยัน ือ ้อนทับัน แล้ว Wineland ็ายแสเลเอร์อีู่หนึ่ให้แทรสอันไป ทำให้ไอออนส่ายไปมา้วยวามถี่ธรรมาิ ในแอ่ลื่น และถ้าให้วามถี่อลื่นนี้เหมาะสมมันะแยสถานะหนึ่ออาสถานะหนึ่ ือ ทำให้สถานะหนึ่เลื่อนที่ในะที่อีสถานะหนึ่หยุนิ่ ันั้นสถานะทั้สอึแยาัน นอยู่ห่าันประมา 11 เท่าอนาอไอออน นั่นือ เวลานั้น ไอออนัวเียว สามารถอยู่ไ้สอที่พร้อมัน นี่ือารทลอที่แสว่า ในอะอมมีาร้อนทับอสถานะ และาร้อนทับนี้สามารถเิึ้นและแยาันไ้ แ่เวลา Wineland วัสมบัิออะอม เพราะสถานะทั้สอะอยู่แยัน ันั้นสถานะหนึ่ะสลายเหลือเพียอยู่สถานะเียว ส่วน Haroche นั้น เาือผู้บุเบิเทนิ้าน cavity quantum electrodynamics ที่่วยให้นัฟิสิส์สามารถปรับสถานะวอนัมออนุภาแส (photon) ที่สะท้อนไปมาระหว่าระ 2 บาน โยารส่อะอม 1 ัวไปผ่านแสนั้น และ Haroche ็ไ้ทำให้ทุนเห็น แมว (เป็น+าย) อ Schroedinger เ่นัน วันนี้ ทีมวิัยอ Wineland ไ้พันาเทนิารัไอออนนสามารถวบุมพฤิรรมมันไ้เป็นอย่าี เพื่อสร้านาฬิาปรมาูที่มีประสิทธภาพสูมา แ่ที่สำัว่านั้น ือ เาิว่าานนี้ในอนาะนำไปสู่ารสร้าอมพิวเอร์วอนัมที่มีประสิทธิภาพสูยิ่ว่าอมพิวเอร์ธรรมาไ้เป็นล้าน ล้านเท่า ในารทลอที่ Wineland ทำในปี 1995 เาใ้ไอออนัวเียวทำ operation แบบ logic และในปี 2011 เมื่อเาใ้ไอออน 15 ัว เรียัน็สามารถำนวไ้รวเร็วยิ่ึ้นไปอี ึ่ไอออน 15 ัวนี้ทำานไ้เพีย 25% ออมพิวเอร์วอนัมอุมิเท่านั้นเอ อมพิวเอร์ธรรมานั้นทำานโยใ้ bit ที่มี่า 0 ับ 1 แ่อมพิวเอร์วอนัมะใ้ qubit (มาา quantum bit) ึ่มีไ้หลาย่า (สถานะ) ในเวลาเียวัน ันั้น ึสามารถำนวไ้รวเร็วว่ามา แ่ารที่ะสร้าอมพิวเอร์วอนัมให้มีนาให่ (ไม่ใ่ให่นาไอออน) มีปัหามา เนื่อา qubit เหล่านี้ เปราะบาเป็นที่สุ นั่นือารรบวนแม้แ่เพียน้อยนิาโลภายนอ็ะทำลาย qubit ัวที่ถูรบวนทันที ึ่ะทำให้สถานะวอนัมอมันสลายไปในพริบา ทำให้้อมูลที่เ็บไว้้อสูเสียไป้วย ันั้น เมื่อใ็ามที่นัวิทยาศาสร์สามารถทำให้ qubit ัว ือ ไม่สลาย หรือทำให้ qubit ัวที่สลายไปแล้ว ฟื้นลับมาไ้เหมือนเิม เรา็ะมีระบวนารสารสนเทศวอนัม (quantum information process) และอมพิวเอร์วอนัมทันที อ่านเพิ่มเิมา The Fabric of Reality โย David Deutsch ัพิมพ์โย Penguin Books ในปี 1998 และ Quantum Computation and Quantum Information โย Michael A. Nielsen และ Isaac L. Chuang ัพิมพ์โย Cambridge University Press ในปี 2000 ที่มา http://www.manager.co.th/Science/ViewNews.aspx?NewsID=9560000095350 |
เก็บเข้าคอลเล็กชัน
ความคิดเห็น